Titel: Kondensations-Einrichtungen auf der Weltausstellung in Brüssel 1910.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1910, Band 325 (S. 737–740)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj325/ar325218

Kondensations-Einrichtungen auf der Weltausstellung in Brüssel 1910.

Von Dipl.-Ing. Fritz L. Richter in Chemnitz.

(Fortsetzung von S. 729 d. Bd.)

Strahlapparate.

Mit Rücksicht auf die hohe Bedeutung, die für Kondensationen Strahlapparate sowohl für den Hauptdienst als auch für den Hilfsdienst erlangt haben, ist die Ausstellung der Firma C. W. Julius Blancke & Co. in Merseburg beachtenswert. Durch geeignete Schnittausführungen hat die Firma verschiedene normale Strahlapparate zur Darstellung gebracht. Diese Zusammenstellung sei hier in den Fig. 1923 wiederholt.

Fig. 19 zeigt eine Wasserstrahlluftpumpe normaler Ausführung. Bei derselben wird der wirkende Wasserstrahl durch einen Einsatz mit schraubenförmigen Flügeln in Drall versetzt und gelangt so nach Durchströmen einer kurzen freien Länge für den seitlichen Zutritt der Luft in die Diffuserröhre. Fig. 20 zeigt eine Dampfstrahlluftpumpe normaler Ausführung. Der Dampfstrahl durchströmt eine Treibdüse, deren Querschnitt durch eine spitz auslaufende Spindel eingestellt werden kann. Auch hier findet sich nur ein kurzer Zuflußquerschnitt für die Luft, die von dem Dampf mitgerissen wird. Der Dampf wird bei seiner Wirkung nicht kondensiert, so daß ein Dampfluftgemisch die Diffuserröhre verläßt. Fig. 21 zeigt einen normalen Wasserstrahlkondensator. An den in der Treibdüse gebildeten Wasserstrahl muß eine große Gasmenge herantreten können, die erst bei Berührung mit dem Wasser verflüssigt wird. Dementsprechend müssen die seitlichen Zuflußöffnungen bemessen werden. Da der Dampf aber mit hoher Geschwindigkeit in den Strahl eintreten kann und nur Wasser gefördert werden braucht, kann durch die Strahlwirkung des Dampfes der Strömungsvorgang erheblich unterstützt werden. Zu diesem Zwecke wird der Dampf durch einzelne Düsen in der Strömungsrichtung dem Wasser zugeführt. Durch die durch die einzelnen Dampfstrahlen unterstützte Strahlwirkung wird dann das aus der Kondensation hervorgehende Gemenge von Wasser und Luft gegen atmosphärische Spannung gefördert. Der Strahlkondensator ist schließlich ein Injektor für außergewöhnliche Verhältnisse. Die Strömungsenergie des Dampfes kann auf Kosten des Vakuums gesteigert werden. Fig. 22 zeigt einen solchen Strahlkondensator in unmittelbarer Verbindung mit einer Wasserstrahl-Wasserpumpe, Derselbe kommt zur Verwendung, wenn Aufschlagwasser von unnötig hoher Spannung zur Verfügung steht. In der dem Kondensator vorgeschalteten Strahlpumpe wird von dem verfügbaren Treibwasser hoher Spannung kaltes Wasser, welches ohne Pressung zur Verfügung steht, angesaugt. Die gesamte Wassermasse strahlt dann mit solcher Geschwindigkeit in den Kondensator hinein, daß die Kondensationsprodukte gegen die atmosphärische Spannung wieder ausgestoßen werden können. Die von dem Kondensator abzuführende Wärme wird hierbei nicht allein von dem wertvollen Wasser, welches unter hoher Pressung zur Verfügung steht, aufgenommen, sondern zur Wärmeabfuhr wird gleichzeitig möglichst viel wertloses Wasser herangezogen, indem für den Arbeitsvorgang die Energie des benutzten Wassers hoher Spannung möglichst vollkommen ausgenutzt wird. Bei allen Strahlapparaten ist richtige Ausbildung der Querschnitte für die jeweiligen Bedingungen außerordentlich wichtig. Das gilt in erhöhtem Maße von dem Strahlkondensator mit Vorschaltung einer Wasserstrahlpumpe.

Fig. 23 zeigt schließlich eine Streudüse, wie sie als Ersatz für Kühltürme zur Rückkühlung von Wasser Verwendung findet. Die gezeigte Düse ist mit einem doppelten Streukegel ausgebildet. Der innere erhält einen geringen Drall und gibt einen stark nach oben streuenden Kegel, der äußere Hohl-Kegel erhält einen starken Drall und wird dadurch stark in die Breite zerstreut. In der einen Düse kann durch diese Maßnahme eine bedeutende Wassermenge über einen großen Luftraum verteilt werden.

Kesselspeisung.

Die Kesselspeisung ist eine Fortsetzung der von der Kondensatpumpe zu leistenden Aufgabe. Die bekannte Hubpumpe ist eine einfache und auch wirtschaftliche Vorrichtung, solange ihr Abdampf zur Vorwärmung des Wassers voll ausgenutzt werden kann. Die Pumpe ist deshalb aber auch nur in Verbindung mit einem ihren Abdampf kondensierenden Vorwärmer wirtschaftlich und sollte niemals ohne Vorwärmer angewandt werden. In vielen Fällen wird an Stelle der Hubpumpe der einfachere Injektor treten können, da auch bei ihm die Abwärme des Dampfes dem Kessel voll wieder zugute kommt. Der Injektor ist allerdings so aufzustellen, daß er bei der vorliegenden Speisewassertemperatur sicher ansaugt. Durch ein Drosselorgan in der Saugleitung wäre zweckmäßig dafür zu sorgen, daß die Speisung der jeweiligen Dampfbelastung entsprechend möglichst gleichmäßig erfolgen kann.3) Der Injektor ergibt eine wesentlich billigere Anlage und einfachere Wartung, es ist aber nicht möglich, mit ihm eine völlig absatzlose Speisung zu erzielen. In dieser Beziehung ist die Hubpumpe vollkommen und dem Injektor, gleichzeitig aber auch der Kurbelpumpe überlegen.

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Alle diese Vorrichtungen sind aber nur wirtschaftlich , solange ihr Abdampf zur Vorwärmung des Speisewassers benutzt werden kann und wird. Wird diese Vorwärmung durch die weitere Ausnutzung der Abgase in Ekonomisern bewirkt, so hat die vorangehende Vorwärmung durch Abdampf keinen Wert. Die Apparate sind unwirtschaftlich. Da eine in sich vollkommene Kolbenpumpmaschine zu einer zu teuren Ausführung führt und zu vielseitige Wartung erfordert, tritt für diesen Bedarf die elektrisch angetriebene Hochdruckkreiselpumpe zweckmäßig ein. Diesem Bedarfsfall trägt die Firma Weise & Monski in Halle a. S. Rechnung, indem sie bei der deutschen Kesselanlage neben der mit Vorwärmer ausgerüsteten Verbundduplexpumpe eine elektrisch angetriebene vierstufige Hochdruckkreiselpumpe für die Kesselspeisung in Dienst stellt. Die Bedienung der Pumpe als Kesselspeisepumpe ist einfach. Nachdem sie angelassen ist, erfolgt die Regelung auf Fördermenge lediglich durch Drosseln in der Druckleitung. Diese Regelung ist besonders deshalb bequem, weil sie bei Bedienung einer Kesselbatterie an jedem Kessel einzeln vorgenommen werden, kann, ohne daß an der Pumpe eine weitere Regelmaßnahme notwendig wird. Da indessen hierbei die Förderung ganz unterbrochen werden kann, ohne daß die Pumpe stillgesetzt wird, ist dafür zu sorgen, daß sie bei abgesperrter Druckleitung nicht warmläuft. Weise & Monski benutzen Sperrung der Stopfbüchse auf Kühlung der Lager, um einen gewissen Wasserabfluß aus der Druckleitung eintreten zu lassen. Die Maschinenbau-Akt.-Ges. Balcke in Bochum zeigt auf ihrem Stande eine Hochdruckkreiselpumpe für Kesselspeisung außer Betrieb. In der internationalen Maschinenhalle hat die Firma Louis de Naeyer in Willebroeck in Belgien eine einheitliche Kesselanlage mit allem Zubehör ausgeführt. Den zehn Kesseln sind zwei Ekonomiser vorgeschaltet. Für die Speisung ist außer einer Kurbelpumpe mit Dampfantrieb eine elektrisch angetriebene Kreiselpumpe aufgestellt. Die Kesselspeisung wird durch die letztere bewirkt, die den zehn Kesseln das Wasser durch die beiden Ekonomiser hindurch zuführt. Es wird mit derselben ohne Unterbrechung gespeist.

Da sowohl Hubpumpe wie Duplexpumpe auch zur Kondensatförderung, benutzt werden, erscheint es naheliegend, beide zu einer Maschine zusammenzuziehen und das Kondensat unmittelbar aus dem Oberflächenkondensator in den Kessel zurückzuspeisen. Die Aufgabe erscheint aber nur unter Benutzung einer der benannten Pumpen möglich, da Injektoren aus so großem Unterdruck nicht saugen können, und Kurbelpumpen bei Förderung gegen Kesseldruck zu stark stoßen, wenn sie nicht ganz mit Wasser gefüllt sind. Ferner ist es nur bei Oberflächenkondensatoren von Dampfturbinen anwendbar, da das bei Dampfmaschinen wiedergewonnene Kondensat noch Oelfilter durchlaufen muß. Bei Dampfturbinen scheint die unmittelbare Rückförderung des Kondensats in den Kessel möglich und eine einfache Regelung der Speisung zu ergeben. Daß die Lösung nicht vorliegt, wird daran seinen Grund haben, daß sie aus dem Dampfmaschinenbau gänzlich fremd ist, daß bei der zumeist vorliegenden Entfernung von Kessel und Kondensation gewisse Schwierigkeiten zu überwinden sind, hauptsächlich wohl aber aus dem Grunde, daß Kesselanlage und Kondensation meist verschiedenen Lieferanten übertragen werden, und hierbei die Abgrenzung der Lieferungen eine gewaltsame Trennung von Kondensatpumpe und Kesselspeisepumpe vorschreibt.

Textabbildung Bd. 325, S. 738
Textabbildung Bd. 325, S. 738
Textabbildung Bd. 325, S. 738
Textabbildung Bd. 325, S. 738
Textabbildung Bd. 325, S. 738

Kondensation für Zuckerfabriken.

Bei den Kondensationen für Zuckerfabriken hat die rein kreisende Kondensationsmaschine noch keinen Eingang gefunden, weil hier im Verhältnis zum zu kondensierenden Abdampf wesentlich größere Luftmengen aus dem Vakuumraum herauszuschaffen sind. Die Kolbenluftpumpe ist hier noch nicht ersetzt. Die Förderung des Wassers bei der angewandten Mischkondensation hat indessen die Kreiselpumpe erobert. Nachdem man sich vielfach bemüht hatte, einem Abfallkondensator das kalte Wasser durch eine Kreiselpumpe zuzuführen und die hierbei bei Vakuumschwankungen in falschem Sinne eintretende Förderveränderung durch besondere Vorrichtungen auszugleichen, verlegt man jetzt die Kreiselpumpe in das |739| Warmwasserfallrohr und stellt den Kondensator so tief auf, daß er das Wasser selbst ansaugt. Während die Kolbenpumpe in solcher Schaltung, nämlich als Warmwasserpumpe gänzlich unbrauchbar ist, ergibt die Kreiselpumpe erwünschte Selbstregelung und beseitigt den unbequem hohen Aufbau einer Gegenstrom-Mischkondensation mit Abfallrohr.

Textabbildung Bd. 325, S. 739

Die nederlandsche Fabriek van Werktuigen en Spoorwegmaterieel in Amsterdam zeigt eine solche Gegenstrom-Mischkondensation, bei der die Kondensationspumpmaschine mit dem Kondensator zu einem einheitlichen Ganzen greint ist. Die Kondensation ist in Fig. 24 dargestellt, Die Luftpumpe bildet das oberste Glied der stehenden Maschine und befindet sich unmittelbar in und auf dem Kondensator. Sie ist als Edward-Pumpe ausgebildet. Den Ansaugeschlitzen, durch die die Luft bei der tiefsten Stellung des Kolbens in den Zylinder tritt, kann die Luft unmittelbar aus dem obersten Raum des Kondensators zufließen. Auf dem Ende der Kurbelwelle der Maschine sitzt eine kleine Kolbenpumpe, die dazu dient, den Mantel und Deckel der Luftpumpe durch Wasser zu kühlen und einen Wasserverschluß für die Druckventile herzustellen. Die Edward-Pumpe ergibt gegenüber einer Schieberluftpumpe mit Druckausgleich Leistungsersparnis. Sie ist ferner unempfindlich dagegen, daß aus dem Kondensator mit der Luft etwas Wasser in die Pumpe gerissen wird. Der Kondensator ist als normaler Kaskadenkondensator ausgebildet, der Dampf fließt unten, das Wasser oben zu. Das unten abfließende Warmwasser wird durch eine zweistufige Kreiselpumpe gefördert, die möglichst tief unterhalb des Kondensators und zur Erzielung eines einfachen zusammenhängenden Aggregates unmittelbar auf der Welle der Dampfmaschine angeordnet ist. Die Drehzahl 120 ist für die Kreiselpumpe unverhältnismäßig niedrig. Dies führt zu einer zweistufigen Pumpe mit verhältnismäßig großen Raddurchmessern. Die Kreiselpumpe wird sicherlich für ihre Aufgabe verhältnismäßig teuer, die unmittelbare Kupplung ergibt aber zweifellos ein gediegenes Ganzes. Der antreibende Dampfzylinder, der durch Schieber gesteuert wird, liegt zwischen Kondensator und Kreiselpumpe und ergibt so für das von letzterer zu fördernde Wasser Zuflußhöhe. Das einfach gebogene Verbindungsrohr ist in Kupfer ausgeführt. Die Dampfmaschine ist möglichst einfach gehalten, da ihr Abdampf in Zuckerfabriken zu Heizzwecken benutzt werden kann. Die Kondensation ist nach dem D. R. P. 174852, welches auf den Namen der Firma eingetragen ist, ausgeführt.

Das senkrechte Zuflußrohr ergibt für die Warmwasserkreiselpumpe Selbstregelung. Eine größere Wassermenge fördert sie mit verminderter Förderhöhe. Die Verminderung der Förderhöhe tritt selbsttätig ein, indem das Zuflußrohr sich füllt. Bei geringerer Fördermenge kann die Kreiselpumpe umgekehrt größere Förderhöhe überwinden. Auch diese stellt sich selbsttätig ein, indem das senkrechte Rohr sich leert. Durch seine Länge ist eine Störung des Betriebes durch Abreißen der Kreiselpumpe verhütet, um so mehr, als die Fördermenge durch die Veränderung des Zuflußdruckes stark beeinflußt wird, da im Eintrittsquerschnitt keine größere Wassergeschwindigkeit herrschen kann, als sie der Zuflußdruck herzustellen vermag. Das senkrechte Saugrohr ergibt deshalb in Verbindung mit einer Kreiselpumpe, aber auch nur mit einer solchen, |740| Selbstregelung. Um zu verhüten, daß dem Kondensator über die Schluckfähigkeit der Pumpe hinaus Wasser zugeführt wird, ist in seinem Innern ein Schwimmerventil angeordnet. Oeffnet man den Drosselschieber in der Zuflußleitung ganz, so hält dieses Schwimmerventil im Kondensator gleichbleibenden Wasserspiegel und läßt dabei so viel Wasser zufließen, daß die Schluckfähigkeit der Warmwasserkreiselpumpe voll ausgenutzt wird. Will man mit weniger Kühlwasser arbeiten, so drosselt man den Zufluß, das Schwimmerventil tritt außer Tätigkeit, indem es bei sinkendem Wasserspiegel ganz öffnet. Bei der Kreiselpumpe tritt nunmehr die besprochene Selbstregelung ein; es wird weniger Wasser gegen größere Höhe gefördert und der Leistungsbedarf vermindert.

(Fortsetzung folgt.)

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Mitteilungen über Forschungsarbeiten des Vereines Deutscher Ingenieure, Heft 77, S. 22 –29.

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